执笔人：孟国明 审核人：季新华 2022年4月 《大学物理V1》课程教学大纲 英文名称：College Physics V 课程编号：21092109 课程类别：通识公共必修课 学分：3 学时：48 先修课程：高等数学 后续课程：农业气象、农业生态学、作物栽培学、农业机械化、农业系统工程等 一、课程简介 物理学是研究物质和运动，或物质世界及其各部分之间的相互作用，或物质的基本组成 及它们的相互作用的一门科学。物理学的基本理论渗透在自然科学的许多领域，应用于生产 技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和现代科技的基础。这里将物理学原理、方法与 生命科学、农林科技密切结合。开设大学物理的目的，一方面在于为后续课程准备必要的物 理知识，另一方面使学生在物理思想、研究问题的科学方法与创新能力方面得到提高。通过 本课程的学习，应使学生掌握物理学的基本理论和常用方法，训练科学的思考方法和创新能 力，培养科学素质和激发探索自然的热情。 二、教学目标 (一)总体目标 物理学是一切自然科学的基础。物理学派生出来了许多分支及交叉学科，不仅是构成了 化学，生物学，材料科学，地球物理学等学科的基础，而且它的基本概念和技术被应用到所 有自然科学之中，因此大学物理是高等学校中理工科各专业的一门十分重要的必修基础课。 由于物理学在自然科学中的基础地位和与社会科学的联系，以及物理科学对人的思维训练和 能力形成有很大的影响，因而它在人才培养中起着十分重要和独特的作用，对培养跨世纪的 参与国际竞争的高级科学与工程技术人才至是至关重要的，必须引起充分的重视。 通过《大学物理》课程的教学，一方面使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本本 方法有比较系统的认识和正确的理解，另一方面培养学生辩证唯物主义世界观、科学素质和 科学思维方法，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识，为 学生以后发展打下必要的物理基础
18 执笔人：孟国明 审核人：季新华 2022 年 4 月 《大学物理 VI》课程教学大纲 英文名称：College Physics VI 课程编号：21092109 课程类别：通识公共必修课 学 分：3 学 时：48 先修课程：高等数学 后续课程：农业气象、农业生态学、作物栽培学、农业机械化、农业系统工程等 一、课程简介 物理学是研究物质和运动，或物质世界及其各部分之间的相互作用，或物质的基本组成 及它们的相互作用的一门科学。物理学的基本理论渗透在自然科学的许多领域，应用于生产 技术的各个部门，它是自然科学的许多领域和现代科技的基础。这里将物理学原理、方法与 生命科学、农林科技密切结合。开设大学物理的目的，一方面在于为后续课程准备必要的物 理知识，另一方面使学生在物理思想、研究问题的科学方法与创新能力方面得到提高。通过 本课程的学习，应使学生掌握物理学的基本理论和常用方法，训练科学的思考方法和创新能 力，培养科学素质和激发探索自然的热情。 二、教学目标 （一）总体目标 物理学是一切自然科学的基础。物理学派生出来了许多分支及交叉学科，不仅是构成了 化学，生物学，材料科学，地球物理学等学科的基础，而且它的基本概念和技术被应用到所 有自然科学之中，因此大学物理是高等学校中理工科各专业的一门十分重要的必修基础课。 由于物理学在自然科学中的基础地位和与社会科学的联系，以及物理科学对人的思维训练和 能力形成有很大的影响，因而它在人才培养中起着十分重要和独特的作用，对培养跨世纪的、 参与国际竞争的高级科学与工程技术人才至是至关重要的，必须引起充分的重视。 通过《大学物理》课程的教学，一方面使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本本 方法有比较系统的认识和正确的理解，另一方面培养学生辩证唯物主义世界观、科学素质和 科学思维方法，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识，为 学生以后发展打下必要的物理基础
(二)课程目标 课程目标1：课程思政教有目标 大学物理课程物理现象、物理原理、物理应用数不胜数，与之相对应的爱国教有、职业 道德教学、人文素养等“思政教育”时机无处不在，依据“课程思政”的育人目标常分为以 下几类。 (一)培养爱主义精神。爱国教育是“思政教育”的重要元素之一。进行爱国教育的载 体很多，以我国物理成就（如激光、高铁技术、5G技术）激发爱国情怀：以科学家事迹（如 钱学森5年归国路，10年两弹成)感染学生。 (二)培养工匠精神、协作精神。工匠精神、协作精神在工作中尤为重要。以动量定理 体现工匠精神：以力的叠加原理、场强叠加原理、电势叠加原理、压强与分子数密度的关系 体现协作精神：以奥运会接力赛中运动学问题谈协作的意义。 (三)建立可持续发展观。以磁约束谈“人造小太阳”的工作原理，谈新能源开发的紧 迫性：以熵增原理谈能量损失、环保破坏的不可逆性，从而使学生树立绿色、环保、可持续 发展观的生态技术观。 (四)培养法制意识，坚定诚信做人的决心。以动力学知识鉴定汽车超载超速问题，告 诚学生遵纪守法、文明驾驶。以科学家严谨的科学态度鼓励学生不要弄虚作假，敢于面对失 败，实事求是，诚信做人的原则。 课程目标2：“知识传授、能力培养、价值塑造”教有目标 传统的大学物理授课过程中，往往过分强调讲授知识，只注重课程的科学性、系统性和 逻辑性，而忽视了其思想性、文化性和内涵性。课程思政是新时代背景下对课程的新要求， 是实现立德树人根本任务的有力抓手，是培养高素质人才的有效途径。大学物理课程要在完 成知识传授和能力培养的同时，注重提升课程的思想性、文化性和内涵性，实现价值引领的 新功能。其价值主要可以体现在：爱国情怀、文化自信、制度自信、民族自豪感、道德情操 意志品质、工匠精神、创新思维、科学素养和唯物主义等等。 知识传授、能力培养和价值引领这三个目标是相辅相成、逐层递进的关系，知识传授是 能力培养和价值引领的基础和前提，是课程的根本，能力培养和价值引领必须有机融入知识 传授过程中，如果离开了知识的土壤环境，只能是高高在上的空谈，学生很难买账：价值引 领是知识传授和能力培养的升华，在完成知识传授和能力培养的同时，深挖思政元素，水到 集成的实现对学生价值的引领，这种以专业知识为根基的思政教有更有说服力，易于学生接 受，潜移默化的影响了学生的思想，有利于学生形成正确的人生观、世界观和价值观。 三、教学内容和学时分配 表1课程教学安排表 9
19 （二）课程目标 课程目标 1：课程思政教育目标 大学物理课程物理现象、物理原理、物理应用数不胜数，与之相对应的爱国教育、职业 道德教学、人文素养等“思政教育”时机无处不在，依据“课程思政”的育人目标常分为以 下几类。 （一）培养爱主义精神。爱国教育是“思政教育”的重要元素之一。进行爱国教育的载 体很多，以我国物理成就（如激光、高铁技术、5G 技术）激发爱国情怀；以科学家事迹（如 钱学森 5 年归国路，10 年两弹成）感染学生。 （二）培养工匠精神、协作精神。工匠精神、协作精神在工作中尤为重要。以动量定理 体现工匠精神；以力的叠加原理、场强叠加原理、电势叠加原理、压强与分子数密度的关系 体现协作精神；以奥运会接力赛中运动学问题谈协作的意义。 （三）建立可持续发展观。以磁约束谈“人造小太阳”的工作原理，谈新能源开发的紧 迫性；以熵增原理谈能量损失、环保破坏的不可逆性，从而使学生树立绿色、环保、可持续 发展观的生态技术观。 （四）培养法制意识，坚定诚信做人的决心。以动力学知识鉴定汽车超载超速问题，告 诫学生遵纪守法、文明驾驶。以科学家严谨的科学态度鼓励学生不要弄虚作假，敢于面对失 败，实事求是，诚信做人的原则。 课程目标 2：“知识传授、能力培养、价值塑造”教育目标 传统的大学物理授课过程中，往往过分强调讲授知识，只注重课程的科学性、系统性和 逻辑性，而忽视了其思想性、文化性和内涵性。课程思政是新时代背景下对课程的新要求， 是实现立德树人根本任务的有力抓手，是培养高素质人才的有效途径。大学物理课程要在完 成知识传授和能力培养的同时，注重提升课程的思想性、文化性和内涵性，实现价值引领的 新功能。其价值主要可以体现在：爱国情怀、文化自信、制度自信、民族自豪感、道德情操、 意志品质、工匠精神、创新思维、科学素养和唯物主义等等。 知识传授、能力培养和价值引领这三个目标是相辅相成、逐层递进的关系，知识传授是 能力培养和价值引领的基础和前提，是课程的根本，能力培养和价值引领必须有机融入知识 传授过程中，如果离开了知识的土壤环境，只能是高高在上的空谈，学生很难买账；价值引 领是知识传授和能力培养的升华，在完成知识传授和能力培养的同时，深挖思政元素，水到 渠成的实现对学生价值的引领，这种以专业知识为根基的思政教育更有说服力，易于学生接 受，潜移默化的影响了学生的思想，有利于学生形成正确的人生观、世界观和价值观。 三、教学内容和学时分配 表 1 课程教学安排表
实实 章节/单元 主要教学内容 课 主要教学方法 时 时 数数时时 1 绪论 课堂讲授+观看视频+app操作 2 第一章流体力学基础 4 裸堂讲授+线上任务+实验演示 3 第二章液体表面现象 讲授法+讨论法+线上任务 4 第三章气体动理论 课堂讲授+线上任务+线上展示 第四章热力学基础 4 课堂讲授+线上任务+小组讨论 6 第五章静电场 6 课堂讲授+线上任务+小组讨论 > 第六章恒定磁场 4 讲授法+讨论法+团队协作法 第七章生物电磁学基础 小组讨论+汇报展示 9 第八章振动和波动 6 讲授法+讨论法+线上任务 10 第九章波动光学 8 讲授法+讨论法+线上任务 11 第十章量子物理基础 讲授法+讨论法+线上任务 合计 48 绪论 (2学时) 教学要求： 了解物理学的发展史、物理与自然、科技、社会变革的关联：物理对于农业发展的推动 作用：掌握物理中的矢量运算。 教学内容： 一、大学物理简介 二、物理学史 三、物理与自然 四、物理与科技 五、物理与农业发展 六、数学运算：矢量运算：微积分运算 重点难点： 矢量运算、微积分运算 思政元素： 1.物理学的发展史及物理学家们的贡献： 2.物理带来的自然之美：
20 章节/单元 主要教学内容 讲 课 时 数 实 验 时 数 实 践 学 时 上 机 学 时 主要教学方法 1 绪论 2 课堂讲授+观看视频+app 操作 2 第一章 流体力学基础 4 课堂讲授+线上任务+实验演示 3 第二章 液体表面现象 4 讲授法+讨论法+线上任务 4 第三章 气体动理论 4 课堂讲授+线上任务+线上展示 5 第四章 热力学基础 4 课堂讲授+线上任务+小组讨论 6 第五章 静电场 6 课堂讲授+线上任务+小组讨论 7 第六章 恒定磁场 4 讲授法+讨论法+团队协作法 8 第七章 生物电磁学基础 2 小组讨论+汇报展示 9 第八章 振动和波动 6 讲授法+讨论法+线上任务 10 第九章 波动光学 8 讲授法+讨论法+线上任务 11 第十章 量子物理基础 4 讲授法+讨论法+线上任务 合计 48 绪论 （2 学时） 教学要求： 了解物理学的发展史、物理与自然、科技、社会变革的关联；物理对于农业发展的推动 作用；掌握物理中的矢量运算。 教学内容： 一、大学物理简介 二、物理学史 三、物理与自然 四、物理与科技 五、物理与农业发展 六、数学运算：矢量运算；微积分运算 重点难点： 矢量运算、微积分运算。 思政元素： 1.物理学的发展史及物理学家们的贡献； 2.物理带来的自然之美；
3.物理对人类社会和科技的推动作用： 4.物理对现代农业发展的重要影响和作用。 第一章流体力学基础(4学时) 教学要求： 理解理想流体、粘性流体的基本概念。了解泊肃叶公式、层流和湍流。掌握连续性原理、 伯努利方程、斯托克斯公式、黏性定律。利用伯努利方程解释生活、自然、农业中的现象。 教学内容： 一、理想流体的定常流动的基本概念 二、连续性原理 三、伯努利方程及其应用 四、黏性流体的定常流动的基本概念 五、黏性定律 六、泊肃叶定律斯托克斯定律 七、层流与湍流 重点难点： 1.掌握连续性原理，伯努利方程的应用。 2.掌握黏性定律和斯托克定律： 思政元素： 1.流体力学的发展史：流体力学是人类在同自然界作斗争和生产实践中逐步发展起来 的。例如，古时中国有大禹治水疏通江河的传说：秦朝李冰父子带领劳动人民修建都江堰， 至今还在发挥着作用：大约与李冰同时代，古罗马人建成了大规模的供水管道系统等等。第 一个对流体力学学科的形成做出贡献的是古希腊的阿基米德，他建立了包括物理浮力定律和 浮体稳定性在内的液体平衡理论，奠定了流体静力学的基础：直到十五世纪，意大利达芬奇 的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等：17世纪，帕斯卡阐明了静止流体 中的压力：18世界位势流理论有了很大进展：19世纪，工程师为了解决许多工程问题，形 成了水力学：20世界飞机的出现极大的崔进了空气动力学的发展，航空事业得到了发展： 20世纪60年代，流体力学开始与其它学科互相交叉渗透，形成新的交叉学或边缘学科： 2.2021年苏伊士堵塞事件，用伯努利方程进行解释： 3.我国航天事业的发展，伯努利方程的应用来解释机翼升力：《中国机长》的故事原型， 伯努利方程的应用。 第三章液体的表面现象(4学时) 教学要求：
21 3.物理对人类社会和科技的推动作用； 4.物理对现代农业发展的重要影响和作用。 第一章 流体力学基础（4 学时） 教学要求： 理解理想流体、粘性流体的基本概念。了解泊肃叶公式、层流和湍流。掌握连续性原理、 伯努利方程、斯托克斯公式、黏性定律。利用伯努利方程解释生活、自然、农业中的现象。 教学内容： 一、理想流体的定常流动的基本概念 二、连续性原理 三、伯努利方程及其应用 四、黏性流体的定常流动的基本概念 五、黏性定律 六、泊肃叶定律 斯托克斯定律 七、层流与湍流 重点难点： 1.掌握连续性原理，伯努利方程的应用。 2.掌握黏性定律和斯托克定律； 思政元素： 1.流体力学的发展史：流体力学是人类在同自然界作斗争和生产实践中逐步发展起来 的。例如，古时中国有大禹治水疏通江河的传说；秦朝李冰父子带领劳动人民修建都江堰， 至今还在发挥着作用；大约与李冰同时代，古罗马人建成了大规模的供水管道系统等等。第 一个对流体力学学科的形成做出贡献的是古希腊的阿基米德，他建立了包括物理浮力定律和 浮体稳定性在内的液体平衡理论，奠定了流体静力学的基础；直到十五世纪，意大利达芬奇 的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等；17 世纪，帕斯卡阐明了静止流体 中的压力；18 世界位势流理论有了很大进展；19 世纪，工程师为了解决许多工程问题，形 成了水力学；20 世界飞机的出现极大的崔进了空气动力学的发展，航空事业得到了发展； 20 世纪 60 年代，流体力学开始与其它学科互相交叉渗透，形成新的交叉学或边缘学科； 2.2021 年苏伊士堵塞事件，用伯努利方程进行解释； 3.我国航天事业的发展，伯努利方程的应用来解释机翼升力；《中国机长》的故事原型， 伯努利方程的应用。 第三章 液体的表面现象（4 学时） 教学要求：
掌握液体的表面张力，了解其微观机制：推导弯曲液面的附加压强，并用气解释生活、 农业生产中的相关现象：了解润湿与不润湿现象：掌握毛细现象，并能灵活应用：了解气体 栓塞现象 教学内容： 一、液体表面张力 二、液体表面能 三、弯曲液面下的附加压强 四、润湿与不润湿 五、毛细现象 六、气体栓塞 重点难点： 液体表面张力：弯曲液面下的附加压强的应用：毛细现象的解释和应用 思政元素： 1.现代农业发展离不开人们对液体表面现象的认识，比如滴管、喷灌、气培等技术，让 司学通过视频学习了解我国农业灌瀛技术的发展，并用所学的知识进行物理原理的分析： 2.对于润湿和不润湿现象古人早有认识，可以追溯到汉代淮南王刘安等撰写的《淮南 子》：“山云蒸，柱础润”之说：宋代苏东坡之父苏洵在《辨奸论》中说“月晕而风，础润 而雨”，明确将础石由于润湿而出现潮湿，作为将要下雨的征兆。 3.毛细现象在现代农业中的运用。 第三章气体动理论(4学时) 教学要求： 使得学生能正确理解物宏观量的微观本质，掌握理想气体压强公式、能量均分定理。理 解麦克斯韦气体分子速率分布律，握理想气体的三个特征速率表达式。 教学内容： 一、平衡态理想气体物态方程热力学第零定律 二、物质的微观模型统计规律性 三、理想气体压强公式 四、理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 五、能量均分定理理想气体内能 六、麦克斯韦气体分子速率分布律” 重点难点： 物质的微观模型，理想气体压强公式，能量均分定理。 思政元素： 22
22 掌握液体的表面张力，了解其微观机制；推导弯曲液面的附加压强，并用气解释生活、 农业生产中的相关现象；了解润湿与不润湿现象；掌握毛细现象，并能灵活应用；了解气体 栓塞现象。 教学内容： 一、液体表面张力 二、液体表面能 三、弯曲液面下的附加压强 四、润湿与不润湿 五、毛细现象 六、气体栓塞 重点难点： 液体表面张力；弯曲液面下的附加压强的应用；毛细现象的解释和应用 思政元素： 1.现代农业发展离不开人们对液体表面现象的认识，比如滴管、喷灌、气培等技术，让 同学通过视频学习了解我国农业灌溉技术的发展，并用所学的知识进行物理原理的分析； 2.对于润湿和不润湿现象古人早有认识，可以追溯到汉代淮南王刘安等撰写的《淮南 子》：“山云蒸，柱础润”之说；宋代苏东坡之父苏洵在《辨奸论》中说“月晕而风，础润 而雨”，明确将础石由于润湿而出现潮湿，作为将要下雨的征兆。 3.毛细现象在现代农业中的运用。 第三章 气体动理论（4 学时） 教学要求： 使得学生能正确理解物宏观量的微观本质，掌握理想气体压强公式、能量均分定理。理 解麦克斯韦气体分子速率分布律，掌握理想气体的三个特征速率表达式。 教学内容： 一、平衡态 理想气体物态方程 热力学第零定律 二、物质的微观模型 统计规律性 三、理想气体压强公式 四、理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 五、能量均分定理 理想气体内能 六、麦克斯韦气体分子速率分布律* 重点难点： 物质的微观模型，理想气体压强公式，能量均分定理。 思政元素：